Esempio di mappa. Credito:Università di Copenaghen
Utilizzando uova fossilizzate in feci risalenti a 2.500 anni fa provenienti da insediamenti vichinghi in Danimarca e in altri paesi, i ricercatori del Dipartimento di scienze vegetali e ambientali dell'Università di Copenaghen e il Wellcome Sanger Institute (Regno Unito) hanno realizzato il più grande e approfondito analisi genetica di uno dei più antichi parassiti trovati negli esseri umani:il tricocefalo.
Lo studio, pubblicato su Nature Communications , presenta conoscenze completamente nuove sullo sviluppo del parassita e sulla dispersione preistorica. Questa conoscenza può essere applicata nel tentativo di prevenire la resistenza ai farmaci del parassita e la sua futura diffusione.
Lo studio suggerisce che l'uomo e il parassita hanno sviluppato una delicata interazione nel corso di migliaia di anni, per cui il parassita cerca di rimanere "sotto il radar" per non essere respinto, il che gli consente più tempo per infettare nuove persone. Da altri studi è noto che il tricocefalo stimola il sistema immunitario umano e il microbioma intestinale, a reciproco vantaggio sia dell'ospite che del parassita.
Mentre il tricocefalo (Trichuris trichiura) è ora raro nei paesi industrializzati e molto spesso causa solo problemi minori tra gli individui sani, si stima che il parassita colpisca 500 milioni di persone nei paesi in via di sviluppo.
"Nelle persone che sono malnutrite o hanno un sistema immunitario compromesso, il tricocefali può portare a malattie gravi. La nostra mappatura del tricocefalo e del suo sviluppo genetico facilita la progettazione di farmaci anti-verme più efficaci che possono essere utilizzati per prevenire la diffusione di questo parassita nelle regioni più povere del mondo", afferma il professor Christian Kapel del Dipartimento di scienze vegetali e ambientali dell'UCPH.
Cacca fossilizzata di latrine da Copenaghen e Viborg
Le uova, non i vermi, hanno permesso ai ricercatori di esaminare il materiale genetico di tricocefali di migliaia di anni. A causa della chitina estremamente resistente nelle capsule delle uova, il loro DNA interno è stato ben conservato mentre le uova sono state sepolte nel terreno umido.
Sbatti le uova di verme. Credito:Università di Copenaghen
Esaminando campioni di feci fossili che erano stati precedentemente scoperti nelle latrine degli insediamenti vichinghi a Viborg e Copenaghen, i ricercatori hanno isolato le uova al microscopio, le hanno setacciate dalle feci e le hanno sottoposte a raffinate analisi genetiche che i ricercatori stanno perfezionando da anni in studi precedenti.
"Sappiamo da molto tempo che potremmo rilevare al microscopio uova di parassiti fino a 9.000 anni fa. Fortunatamente per noi, le uova sono progettate per sopravvivere nel suolo per lunghi periodi di tempo. In condizioni ottimali, anche il materiale genetico del parassita può essere conservato molto bene. E alcune delle uova più antiche da cui abbiamo estratto del DNA hanno 5.000 anni. È stato piuttosto sorprendente mappare completamente il genoma di uova di tricocefali ben conservate di 1.000 anni in questo nuovo studio ", spiega Christian Kapel.
I ricercatori hanno esaminato campioni di feci archeologiche provenienti da diverse località. Questi antichi campioni genetici vengono confrontati con campioni contemporanei ottenuti da persone con tricocefali di tutto il mondo. Ciò ha fornito ai ricercatori una panoramica del genoma del verme e della sua evoluzione nel corso di diecimila anni.
"Non sorprende che possiamo vedere che il tricocefale sembra essersi diffuso dall'Africa al resto del mondo insieme agli esseri umani circa 55.000 anni fa, seguendo la cosiddetta ipotesi 'fuori dall'Africa' sulla migrazione umana", spiega Christian Kapel.
I tricocefali possono vivere inosservati nell'intestino per mesi
Un tricocefale può crescere da cinque a sette centimetri di lunghezza e vivere inosservato nell'intestino di un individuo sano per diversi mesi. Durante questo periodo depone continuamente le uova, che vengono espulse attraverso le feci. Nelle persone con un sistema immunitario indebolito, il tricocefalo può causare un'ampia gamma di malattie gastrointestinali, malnutrizione e persino ritardare lo sviluppo dell'infanzia.
I vermi vengono trasmessi per via oro-fecale, il che significa che le uova microscopiche di parassiti nel terreno possono diffondersi nell'acqua potabile o nel cibo, dopodiché vengono ingerite attraverso la bocca di un nuovo ospite.
Latrine del 1650 rinvenute durante gli scavi della metropolitana di Copenaghen. Credito:Università di Copenaghen
"Le uova giacciono nel terreno e si sviluppano per circa tre mesi. Una volta maturate, le uova possono sopravvivere in natura ancora più a lungo, in attesa di essere consumate da un nuovo ospite nel cui tratto digerente si schiuderanno. Il loro intero ciclo di vita è adattato per sopravvivere nel suolo il più a lungo possibile", spiega Christian Kapel.
Pertanto, gli anni d'oro per questi vermi nella nostra parte del mondo sono stati quando le nostre condizioni in bagno e in cucina, così come l'igiene personale, erano significativamente diverse da quelle odierne.
"Durante l'era vichinga e fino al medioevo, non c'erano condizioni molto igieniche o servizi igienici e cucina ben separati. Ciò consentiva al tricocefale opportunità di diffondersi di gran lunga migliori. Oggi è molto raro nella parte industrializzata del mondo. Sfortunatamente, esistono ancora condizioni favorevoli per la diffusione nelle regioni meno sviluppate del mondo", afferma Christian Kapel.
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